Question

化工生产中用烷烃和氧气或水蒸气反应可得到以CO和H₂为主的混合气体，这种混合气体可用于生产甲醇或合成氨。对甲烷而言，有以下两个主要反应：

①CH₄（g）+O₂（g）   CO（g）+2H₂（g）；△H₁=－36kJ?mol^-1

②CH₄（g）+H_­2O（g）   CO（g）+3H₂（g）；△H₂=+216kJ?mol^-1

（1）反应②中参加反应的CH₄（g）与H₂O（g）的总能量            （填“大于”、“小于”或“等于”）生成的CO（g）与H₂（g）的总能量。

（2）若氧气和水蒸气的混合气体中氧气的物质的量分数为x，请填写下列空白。

序号		反应①的 △H/（kJ?mol-1）	反应②的 △H/（kJ?mol-1）	总反应的 △H/（kJ?mol-1）
I	0.2	－18
Ⅱ		－36		+72

（3）若此化工厂生产中反应的能量在利用过程中不计损耗，为使能量实现零排放和零补充，则进料气中水蒸气与空气（O₂的体积分数为20%）的体积之比为         。

Answer 1

（1）小于

（2）

序号		反应①的 △H/（kJ?mol-1）	反应②的 △H/（kJ?mol-1）	总反应的 △H/（kJ?mol-1）
I			+216	+198
Ⅱ	0.5		+108

（3）1：15